CN101892005B - 一种无卤阻燃耐高温电机用绝缘漆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机用绝缘漆，其由改性环氧树脂100份、引发剂0.1～0.5份、活性稀释剂10～30份、含氮超支化聚磷酸酯10～30份、固化剂5～20份、固化促进剂0.1～1份组成，其中，改性环氧树脂由环氧当量小于等于200g/mol的环氧树脂与C2～C12脂肪族酸酐在30℃～50℃下反应形成。本发明的电机用绝缘漆稳定性好，将其用于高温电机后形成的绝缘材料的氧指数大于30％、粘结强度高、绝缘性能好、机械强度高、散热性能好、与电磁有良好粘接性能且无铜绿现象，因而本发明绝缘漆能够同时满足电机用绝缘漆的各项要求，此外，本发明绝缘漆成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机用绝缘漆。
背景技术
绝缘漆是以高分子聚合物为基础，能在一定的条件下固化成绝缘膜或绝缘整体的重要绝缘材料，其一般由漆基、溶剂或稀释剂以及辅助材料三部分组成。对于用于电机的绝缘漆来说，要求其具有优良的绝缘性能、散热性能、阻燃性能以及稳定性能，同时还要满足环保的要求，然而目前为止，已有的绝缘漆很难同时满足所有这些要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无卤阻燃耐高温电机用绝缘。
为解决以上技术问题，本发明所采用如下技术方案：
一种电机用绝缘漆，其由如下重量配比的组分组成：
改性环氧树脂100份；
引发剂0.1～0.5份；
活性稀释剂10～30份；
含氮超支化聚磷酸酯10～30份；
固化剂5～20份；
固化促进剂0.1～1份；其中，
所述改性环氧树脂由环氧当量小于等于200g/mol的环氧树脂与C2～C12脂肪族酸酐在30℃～50℃下反应形成。
根据本发明，含氮超支化聚磷酸酯是已知的，其制备方法也是已知的例如可参见中国发明专利申请200710199125.1以及200910062870.0。或者，含氮超支化聚磷酸酯也可以直接市购获得。优选地，所述的含氮超支化聚磷酸酯为由含氮的多羟基化合物或含多个氨基的化合物与三氯氧磷经脱氯化氢反应所获得的分子量在1500～10000之间的超支化聚合物。
根据本发明，所述的脂肪族酸酐优选为选自乙酸酐、丙酸酐、丙烯酸酐以及甲基丙烯酸酐中的一种或多种。
根据本发明，所述改性环氧树脂的一个具体制备过程为：使环氧当量小于等于200g/mol的环氧树脂与所述的C2～C12脂肪族酸酐在丙酮中，于30℃～50℃下保温反应2～8小时，结束反应，经去离子水水洗，蒸馏除去溶剂，即得所述的改性环氧树脂。
根据本发明，所述引发剂可以为过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯或它们的混合物。所述活性稀释剂可以为苯乙烯、甲基苯乙烯、邻苯二甲酸二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种的混合物。所述固化剂可以为酸酐类、硼胺类、咪唑类、三苯基膦及其鏻盐的一种或多种的混合物。所述的固化促进剂可以为有机羧酸金属盐、乙酰丙酮金属盐的一种或多种的混合物。
本发明的无卤阻燃耐高温电机用绝缘漆的制备方法是：按配方将各组分混合均匀即得。
使用本发明电机用绝缘漆时，可根据具体的需要选择浸渍工艺条件，浸渍工艺应该是本领域所公知，在此不再详述。优选地，在固化步骤采用先在80～100℃之间固化反应0.8～1.2小时后，在120～140℃之间固化反应1.8～2.2小时，再在150～170℃之间固化反应2.0～3.0小时。经固化步骤，绝缘漆生成聚脂材料，发挥绝缘阻燃作用。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点：
目前市场上用的普通环氧树脂其中含有一定含量的羟基，与酸酐类固化剂混合时容易反应影响其储存稳定性，而难于应用于绝缘材料领域。本发明使环氧树脂与脂肪族酸酐反应获得的改性的环氧树脂则能有效解决这一问题。此外，本发明将改性的环氧树脂与含氮超支化聚磷酸酯组合，所形成的绝缘材料阻燃性能优良，稳定性好。将本发明绝缘漆用于高温电机后形成的绝缘材料的氧指数大于30％、粘结强度高、绝缘性能好、机械强度高、散热性能好、与电磁有良好粘接性能且无铜绿现象，因而本发明绝缘漆能够同时满足电机用绝缘漆的各项要求，而且，由于作为漆基的改性环氧树脂原料易得、成本低，因而本发明绝缘漆与已有的绝缘漆相比还具有成本上的优势。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进行详细的说明。
下面各实施例中，作为原料的环氧树脂和相关化工材料均为市售；含氮超支化聚磷酸酯均选用了苏州海博特树脂科技有限公司提供的不同分子量的HPPE-1(数均分子量为1900)、HPPE-2(数均分子量为87000)和HPPE-3(数均分子量为35000)。
实施例1
按照本实施例的电机用绝缘漆的配方为：改性环氧树脂100份(重量)、过氧化二异丙苯(DCP)0.1份、邻苯二甲酸二甲酯(DAP)10份、含氮超支化聚磷酸酯(HPPE-1)10份、纳迪份酸酐5份、环烷酸钴0.1份。
其中，改性环氧树脂的制备过程为：将环氧树脂(商业型号为CYD128)100g、乙酸酐15g和丙酮100g在30℃下反应4小时，然后用50ml去离子水水洗3次，再在80℃左右常压蒸馏2小时，蒸出溶剂，即得。
将上述各组分按配方混合均匀后，即制得电机用绝缘漆。该绝缘漆在使用时，首先在80℃左右固化反应1小时，在130℃左右固化反应2小时，然后再在160℃左右固化反应2小时后，即形成绝缘材料，其性能指标见表1。
实施例2
按照本实施例的电机用绝缘漆的配方为：改性环氧树脂100份、过氧化苯甲酰(BPO)0.2份、苯乙烯(ST)15份、含氮超支化聚磷酸酯(HPPE-2)10份、甲基四氢苯酐5份、乙酰丙酮钴0.2份。
上述的改性环氧树脂的制备过程为：环氧树脂(商业型号为CYD128)100g、丙烯酸酐15g和丙酮100g在40℃反应3小时，然后用50ml去离子水水洗3次，再在80℃左右常压蒸馏2小时，蒸出溶剂，即得。
将上述各组分按配方混合均匀后，即制得电机用绝缘漆。该绝缘漆在使用时，首先在90℃左右固化反应1.2小时，在140℃左右固化反应2.2小时，然后再在160℃左右固化反应3小时后，即形成绝缘材料，其性能指标见表1。
实施例3
按照本实施例的电机用绝缘漆的配方为：改性环氧树脂100份、过氧化二异丙苯(DCP)0.06份、过氧化苯甲酰(BPO)0.04份、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯30份、含氮超支化聚磷酸酯(HPPE-2)20份、甲基六氢苯酐20份、乙酰丙酮钴0.3份、乙酰丙酮铝0.2份。
其中，改性环氧树脂的制备过程为：将环氧树脂(商业型号为CYD128)100g、甲基丙烯酸酐20g和丙酮100g在40℃反应5小时，然后用50ml去离子水水洗3次，再在90℃左右常压蒸馏3小时，蒸出溶剂，即可得。
将上述各组分按配方混合均匀后，即制得电机用绝缘漆。该绝缘漆在使用时，首先在100℃左右固化反应1小时，在140℃左右固化反应2.2小时，然后再在170℃左右固化反应2.5小时后，即形成绝缘材料，其性能指标参见表1。
实施例4
按照本实施例的电机用绝缘漆的配方为：改性环氧树脂100份、过氧化二异丙苯(DCP)0.4份、季戊四醇三丙烯酸酯(APE)20份、含氮超支化聚磷酸酯(HPPE-3)10份、苯基咪唑6份、乙酰丙酮钴0.4份。
其中，改性环氧树脂的制备过程为：将环氧树脂(商业型号为CYD128)100g、丙酸酐20g和丙酮100g在50℃反应5小时，然后用50ml去离子水水洗3次，再在90℃左右常压蒸馏3小时，蒸出溶剂，即得。
将上述各组分按配方混合均匀后，即制得电机用绝缘漆。该绝缘漆在使用时，首先在100℃左右固化反应0.8小时，在120℃左右固化反应1.8小时，然后再在150℃左右固化反应3小时后，即形成绝缘材料，其性能指标参见表1。
实施例5
按照本实施例的电机用绝缘漆的配方为：改性环氧树脂100份、过氧化二异丙苯(DCP)0.5份、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯30份、含氮超支化聚磷酸酯(HPPE-2)30份、甲基六氢苯酐20份、乙酰丙酮钴0.2份、苄基三苯基鏻氧化物0.8份。
其中，改性环氧树脂的制备过程为：将环氧树脂(商业型号为E51)100g、乙酸酐20g和丙酮100g在30℃反应3小时，然后用50ml去离子水水洗3次，再在80℃左右常压蒸馏2小时，蒸出溶剂，即得。
将上述各组分按配方混合均匀后，即制得电机用绝缘漆。该绝缘漆在使用时，首先在100℃左右固化反应1小时，在140℃左右固化反应2小时，然后再在160℃左右固化反应3小时后，即形成绝缘材料。
实施例6
按照本实施例的电机用绝缘漆的配方为：改性环氧树脂100份、过氧化二异丙苯(DCP)0.3份、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯10份、苯乙烯(ST)15份、含氮超支化聚磷酸酯(HPPE-2)25份、硼胺594#15份、乙酰丙酮钴0.2份。
其中，改性环氧树脂的制备过程为：将环氧树脂(商业型号为E54)100g、乙酸酐10g和丙酮100g在30℃反应4小时，然后用50ml去离子水水洗3次，再在80℃左右常压蒸馏2小时，蒸出溶剂，即得。
将上述各组分按配方混合均匀后，即制得电机用绝缘漆。该绝缘漆在使用时，首先在100℃左右固化反应1小时，在140℃左右固化反应2小时，然后再在170℃左右固化反应3小时后，即形成绝缘材料，其性能指标参见表1。
表1 高温电机用绝缘漆的性能指标
由表1可知，按照本发明的电机用绝缘漆稳定性好。将本发明绝缘漆用于高温电机后形成的绝缘材料的氧指数大于30％、阻燃性能优异、绝缘性能好。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电机用绝缘漆，其特征在：其由如下重量配比的组分组成：
改性环氧树脂100份；
引发剂0.1～0.5份；
活性稀释剂10～30份；
含氮超支化聚磷酸酯10～30份；
固化剂5～20份；
固化促进剂0.1～1份；其中，
所述改性环氧树脂由环氧当量小于等于200g/mol的环氧树脂与C2～C12脂肪族酸酐在30℃～50℃下反应形成。
2.根据权利要求1所述的电机用绝缘漆，其特征在于：所述的脂肪族酸酐为选自乙酸酐、丙酸酐、丙烯酸酐以及甲基丙烯酸酐中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的电机用绝缘漆，其特征在于：所述改性环氧树脂的制备过程为：使环氧当量小于等于200g/mol的环氧树脂与所述的C2～C12脂肪族酸酐在丙酮中，于30℃～50℃下保温反应2～8小时，结束反应，经去离子水水洗，蒸馏除去溶剂，即得所述的改性环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的电机用绝缘漆，其特征在于：所述含氮超支化聚磷酸酯为由含氮的多羟基化合物或含多个氨基的化合物与三氯氧磷经脱氯化氢反应所获得的数均分子量在1500～10000之间的超支化聚合物。
5.根据权利要求1所述的电机用绝缘漆，其特征在于：所述的引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯或它们的混合物。
6.根据权利要求1所述的电机用绝缘漆，其特征在于：所述的活性稀释剂为苯乙烯、甲基苯乙烯、邻苯二甲酸二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种的混合物。
7.根据权利要求1所述的电机用绝缘漆，其特征在于所述的固化剂为酸酐类、硼胺类、咪唑类、三苯基膦及其鏻盐的一种或多种的混合物。
8.根据权利要求1所述的电机用绝缘漆，其特征在于：所述的固化促进剂为有机羧酸金属盐、乙酰丙酮金属盐的一种或多种的混合物。
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